Análise técnico-econômica de medidores de fluxo

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ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA LINEARIZACIÓN DE LOS 
METER FACTOR PARA LOS MEDIDORES DE FLUJO TIPO CORIOLIS DE 
LOS BRAZOS 1 Y 2 DEL CARGADERO DE CARROTANQUES DE CPF1 
CAMPO RUBIALES. 
 
 
 
 
 
 
 
AUTOR: 
 
FABIÁN EDUARDO MOTTA HURTADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER 
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS 
ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS 
ESPECIALIZACIÓN EN PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS 
BUCARAMANGA 
2014 
2 
 
ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA LINEARIZACIÓN DE LOS 
METER FACTOR PARA LOS MEDIDORES DE FLUJO TIPO CORIOLIS DE 
LOS BRAZOS 1 Y 2 DEL CARGADERO DE CARROTANQUES DE CPF1 
CAMPO RUBIALES. 
 
 
 
FABIÁN EDUARDO MOTTA HURTADO 
 
 
MONOGRAFÍA PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
ESPECIALISTA EN PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS 
 
 
 
DIRECTOR: 
EDUARDO MOTTA RUEDA 
INGENIERO DE PETRÓLEOS – MBA 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER 
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS 
ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS 
ESPECIALIZACIÓN EN PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS 
BUCARAMANGA 
2014 
 
3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
 
5 
 
TABLA DE CONTENIDOS 
 
INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 13 
1. MARCO TEORICO ................................................................................ 14 
1.1 SISTEMAS DE MEDICIÓN DINÁMICA CON MEDIDORES TIPO CORIOLIS. ......... 14 
1.1.1 Principio de Operación ......................................................................... 15 
1.1.2 Diagrama de Instalación ...................................................................... 16 
1.1.3 Ventajas ............................................................................................... 16 
1.1.4 Desventajas ......................................................................................... 17 
1.1.5 Condiciones de Operación y Mantenimiento ........................................ 17 
1.2 LIQUIDACIÓN VOLUMÉTRICA EN MEDICIÓN DINÁMICA...................................... 18 
1.3 SISTEMAS DE PROBADORES TIPO COMPACTO .............................................. 23 
1.3.1 Definiciones: ........................................................................................ 23 
1.3.2 Selección de un probador de volumen pequeño o compacto: ............. 25 
1.3.3 Consideraciones a cumplir en el sitio de operación: ............................ 25 
1.3.4 Partes críticas: ..................................................................................... 26 
1.4 PROCEDIMIENTO PARA EL CÁLCULO DEL METER FACTOR. ............................. 27 
1.4.1 Determinación del Factor de Corrección por efecto de la temperatura en 
el Producto (CTLM y CTLP), donde: (M) es Medidor y (P) es Probador. ...... 28 
1.4.2 Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Presión en el 
Producto (CPLM Y CPLP) ............................................................................ 29 
1.4.3 Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Presión sobre 
el Material (CPSp) del probador .................................................................... 31 
1.4.4 Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Temperatura 
sobre el Material (CTSp) Probador ............................................................... 31 
1.4.5 Calculo del Factor de Corrección por efecto de la Temperatura sobre el 
Material (CTSp) para Probadores Compacto. ............................................... 32 
6 
 
1.4.6 Determinación del Factor de Corrección Combinado para el Probador 
(CCFp) .................................................................................................... 32 
1.4.7 Determinación del Factor de Corrección Combinado para el Medidor 
(CCFM) .................................................................................................... 33 
1.4.8 Cálculo del Volumen del Medidor (VM) ................................................ 33 
1.4.9 Cálculo del Volumen Corregido del Medidor y el Probador.................. 33 
1.4.10 Cálculo del Factor del Medidor (MF) .................................................. 34 
2. METODOLOGIA DE LINEARIZACIÓN DE METER FACTORS ........... 35 
 2.1 CRITERIOS DE APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA ...................................... 35 
2.2 CORRIDAS DE CALIBRACIÓN .................................................................. 35 
2.2.1 Procedimiento de calibración ............................................................... 35 
2.2.2 Criterios de aceptación del Meter Factor ............................................. 42 
2.4.1 Validación de diferencia de temperatura entre el probador y medidor ..... 
 .................................................................................................... 44 
2.4.2 Validación Menor Desviación estándar ................................................ 45 
3. ANÁLISIS TÉCNICO DE LA LINEARIZACIÓN DE LOS METER FACTOR 
PARA LOS MEDIDORES DE FLUJO TIPO CORIOLIS DE LOS BRAZOS 1 
Y 2 DEL CARGADERO DE CARROTANQUES DE CPF1 CAMPO 
RUBIALES.................................................................................................... 51 
3.1 LINEARIZACIÓN DE LOS METER FACTOR DE LOS MEDIDORES DEL BRAZO 1 Y 2 
DEL CARGADERO DE CARROTANQUES DEL CP1 – CAMPO RUBIALES. ..................... 56 
3.1.1 Incertidumbre Brazo 1 .......................................................................... 56 
3.1.2 Análisis Estadístico Brazo 1 ................................................................. 58 
3.1.3 Comparación de incertidumbres de Meter Factor linearizados vs 
Incertidumbre de Meter Factor Promedio de las 25 corridas. ....................... 65 
3.1.4 Incertidumbre Brazo 2 .......................................................................... 66 
3.1.5 Análisis Estadístico Brazo 2 ................................................................. 67 
3.1.6 Comparación de incertidumbres de Meter Factor linearizados vs 
Incertidumbre de Meter Factor Promedio de las 25 corridas. ....................... 74 
7 
 
3.1.7 Implementación Meter Factors En El Dan Load 6000 .......................... 74 
3.1.8 Hallazgos Finales A Corregir ............................................................... 77 
4. ANÁLISIS FINANCIERO DE LA LINEARIZACIÓN DE LOS 
METERFACTOR PARA LOS MEDIDORES DE FLUJO TIPO CORIOLIS DE 
LOSBRAZOS 1 Y 2 DEL CARGADERO DE CARROTANQUES DE CPF1 
CAMPO RUBIALES. .................................................................................... 78 
4.1 ESTIMACIÓN BENEFICIOS ECONÓMICOS ...................................................... 78 
4.2 ESTIMACIÓN COSTOS ANUALES DE OPERACIÓN .......................................... 81 
4.3 FLUJOS DE CAJA ANUALES DEL PROYECTO ................................................ 81 
4.4 ESTIMACIÓN DE LA INVERSIÓN ................................................................... 81 
4.5 EVALUACIÓN FINANCIERA ........................................................................... 82 
5. CONCLUSIONES ..................................................................................... 83 
BIBLIOGRAFIA ............................................................................................. 84 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
 
 
 
LISTADO DE ILUSTRACIONES 
 
Ilustración 1-1: Esquemático típico de instalación de Medidores Tipo Coriolis, 
tomado del API MPMS CAP 5.6. .................................................................. 16 
Ilustración 1-2Arquitectura de Liquidación Volumétrica, tomado del API 
MPMS Cap. 21.2. .......................................................................................... 19 
Ilustración 1-3 Liquidación Volumétrica Mediante Medición Dinámica. ......... 20 
Ilustración 1-4 Partes críticas Probador Compacto. ...................................... 27 
Ilustración 1-5 Arquitectura de Calibración con Probador Compacto, tomado 
del API MPMS Cap. 4.2. ...............................................................................34 
Ilustración 3-2 Arquitectura de conexión de señales. .................................... 37 
Ilustración 3-3 Menú Computador de Flujo FlowBoss S600 ......................... 39 
Ilustración 3-4 Menú Computador de Flujo FlowBoss S600 ......................... 39 
Ilustración 3-5 Menú Computador de Flujo FlowBoss S600 ......................... 40 
Ilustración 3-6 Menú Computador de Flujo FlowBoss S600 ......................... 41 
Ilustración 3-7 Reporte de Calibración Daniel S600. .................................... 42 
Ilustración 4-1 Carta de Control MF Linearizados Brazo 1. .......................... 64 
Ilustración 4-2 Carta de Control MF promedio 25 corridas Brazo 1. ............. 65 
Ilustración 4-3 Carta de Control MF Linearizados Brazo 2. .......................... 73 
Ilustración 4-4 Carta de Control MF promedio de las 25 corridas Brazo 2. ... 73 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
 
LISTADO DE TABLAS 
 
Tabla 1 Niveles de discriminación factores de corrección, tomada del API 
MPMS Cap. 12.2.2. ........................................................................................ 22 
Tabla 2 Niveles de discriminación volumétricos, tomada del API MPMS 
Cap.12.2.2. .................................................................................................... 22 
Tabla 3 Tabulación Reportes de Calibración .................................................. 44 
Tabla 4 Distribución t, tomada del API MPMS Cap. 13.2. .............................. 46 
Tabla 5 Consolidado MF Linearizados ............................................................ 50 
Tabla 6 Comparación Incertidumbres Linearización vs Incertidumbre MF 
Promedio ....................................................................................................... 50 
Tabla 7 Resumen de resultados Corridas de Calibración Brazo 1. ................. 52 
Tabla 8 Resultados Corridas de Calibración Brazo 1. ..................................... 53 
Tabla 9 Resumen de resultados Corridas de Calibración Brazo 2. ................. 54 
Tabla 10 Resultados Corridas de Calibración Brazo 2. ................................... 55 
Tabla 11 Resultados 25 Corridas de Calibración Brazo 1 con Desviación 
Estándar más baja. ....................................................................................... 56 
Tabla 12 Rango de Flujo 1 Brazo 1. .............................................................. 58 
Tabla 13 Rango de Flujo 2 Brazo 1. .............................................................. 59 
Tabla 14 Rango de Flujo 3 Brazo 1. .............................................................. 61 
Tabla 15 Rango de Flujo 4 Brazo 1. .............................................................. 62 
Tabla 16 MF Linearizados Brazo 1. ................................................................ 63 
Tabla 17 Resumen Final MF Linearizados Brazo 1. ........................................ 63 
Tabla 18 Resumen Meter Factor Promedio Brazo 1. ..................................... 64 
Tabla 19 Comparación Incertidumbres Linearizados Brazo 1. ...................... 65 
Tabla 20 Resultados 25 Corridas de Calibración Brazo 2 con Desviación 
Estándar más baja. ....................................................................................... 66 
Tabla 21 Rango de flujo 1 Brazo 2. ............................................................... 68 
Tabla 22 Rango de flujo 2 Brazo 2. ............................................................... 69 
Tabla 23 Rango de flujo 3 Brazo 2. ............................................................... 70 
Tabla 24 Rango de flujo 4 Brazo 2. ............................................................... 71 
Tabla 25 Resumen Final MF Linearizados Brazo 2. ........................................ 72 
Tabla 26 Resumen Meter Factor Promedio Brazo 2. ..................................... 73 
Tabla 27 Comparación Incertidumbres Linearizados Brazo 2. ...................... 74 
Tabla 28 Funciones de Configuración Dan Load 6000 ................................... 75 
Tabla 29 Parámetros de configuración de Dan Load 6000. ........................... 75 
Tabla 30 Parámetros de configuración de Dan Load 6000 para Brazo 1. ...... 76 
10 
 
Tabla 31 Parámetros de configuración de Dan Load 6000 para Brazo 2. ...... 76 
Tabla 32 Datos de Entrada Evaluación Finanaciera. ...................................... 78 
Tabla 33 Cuantificación de Beneficios Económicos - Brazo1. ....................... 80 
Tabla 34 Cuantificación de Beneficios Económicos - Brazo2. ....................... 80 
Tabla 35 Cuantificación de Beneficios Económicos - Cargadero Carrotanques.
 ...................................................................................................................... 80 
Tabla 36 Estimación de costos Anuales de Operación - Cargadero Carro 
tanques. ........................................................................................................ 81 
Tabla 37 Flujos de Caja Anuales del Proyecto ............................................... 81 
Tabla 38 Estimación de la Inversión. ............................................................. 81 
Tabla 39 Evaluación financiera del Proyecto. ................................................ 82 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
RESUMEN 
TITULO: ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA LINEARIZACIÓN 
DE LOS METER FACTOR PARA LOS MEDIDORES DE FLUJO 
TIPO CORIOLIS DE LOS BRAZOS 1 Y 2 DEL CARGADERO 
DE CARROTANQUES DE CPF1 CAMPO RUBIALES.1 
AUTOR: FABIAN EDUARDO MOTTA HURTADO2 
PALABRAS CLAVES: Medición de hidrocarburos, medición dinámica, 
linearización, metodología, selección, evaluación 
económica. 
DESCRIPCIÓN. 
 
La medición de hidrocarburos para fiscalización y transferencia de custodia 
representa uno de los procesos más importantes y de mayor impacto 
económico en la industria de los hidrocarburos, pues en todos los casos 
corresponde a las cajas registradoras de la industria. De tal manera cualquier 
acción y/o inversión asociada a la optimización de los sistemas de medición 
enfocada a la reducción de su incertidumbre puede llegar a ser un excelente 
negocio. 
 
En este trabajo se presenta un análisis matemático y estadístico para 
demostrar que la técnica de linearización de los Factores de Medición “Meter 
Factor”, de los medidores de flujo de los brazos 1 y 2 del cargadero de carro 
tanques de la estación CPF1 del campo Rubiales, reduce considerablemente 
su incertidumbre asociada representando así beneficios económicos. 
Adicionalmente se presenta un análisis financiero con base en los criterios de 
VPN y TIR, que consiste en primer lugar la estimación de los beneficios 
económicos asociados a la implementación de la metodología, estimación de 
costos de operación con las tarifas vigentes a lo largo de la industria 
petrolera nacional, y la presentación detallada de las inversiones requeridas 
para una adecuada implementación de la metodología de linearización de los 
meter factor de los 14 medidores de flujo tipo Coriolis del cargadero de carro 
tanques de CPF1 de Campo Rubiales. 
 
1
 Trabajo de Grado 
2
 Facultad de Ingenierías Fisico-Químicas. Escuela de Ingeniería de Petróleos, Director 
EDUARDO MOTTA RUEDA, Ingeniero de Petróleos. 
12 
 
 
ABSTRACT 
 
TITLE: TECHNICAL-ECONOMIC ANALYSIS OF THE METER 
FACTOR LINEARIZATION FOR THE ARMS 1 AND 2 
CORIOLIS FLOW METERS OF CPF1 – RUBIALES FIELD 
TANK CARS LOADING FACILITY. 3 
AUTHOR: FABIAN EDUARDO MOTTA HURTADO4 
KEY WORDS: Hydrocarbons measurement, dynamic measurement, 
linearization, Methodology, Economic evaluation. 
 
 
The hydrocarbons measurement for control and custody transfer represents 
one of the most important and with greater economic impact processes on the 
hydrocarbon industry, as in all cases corresponds to the cash registers in the 
industry. Any such action or investment in optimization of the measurement 
systems focused on reducing theiruncertainty may become excellent 
business. 
 
In this paper a mathematical and statistical analysis is presented to 
demonstrate that the technique of Meter Factor linearization for the Coriolis 
flowmeters of the loading arms 1 and 2 of CPF1- Rubiales Field considerably 
reduces uncertainty and representing economic benefits 
Additionally, a financial analysis is presented based on the criteria of NPV 
and IRR, which is first to estimate the economic benefits associated with the 
implementation of the methodology, second to estimate the operating costs 
with current rates throughout the national oil and gas industry, and lastly a 
detailed presentation of the investments required for a proper implementation 
of the linearization methodology of the meter factor for the 14 Coriolis 
flowmeters of the tank cars loading facility CPF1 Rubiales Field. 
 
3
 Bachelor Tesis. 
4
 Faculty of Physical Engineering - Chemical . School of Petroleum Engineering , Director 
EDUARDO MOTTA RUEDA, Petroleum Engineer . 
13 
 
INTRODUCCIÓN 
 
La medición de hidrocarburos para fiscalización y transferencia de custodia 
representa uno de los procesos más importantes y de mayor impacto 
económico en la industria de los hidrocarburos. 
La liquidación volumétrica de los sistemas de medición dinámica, que 
encontramos en el capítulo 12 del estándar API MPMS, la cual contempla un 
procedimientos normativos dentro de los cuales se encuentra los factores de 
los medidores (MF), el cual, es obtenido como resultado de la calibración de 
los medidores de flujo contra un probado volumétrico de acuerdo con el 
capítulo 4 del estándar API MPMS, es un parámetro fundamental que 
impacta de manera directa el volumen medido, y de esta manera es 
determinante para reducir la incertidumbre asociada a los sistemas de 
medición dinámica. 
A través de los años de experiencia, expertos en el tema han identificado que 
el MF de los medidores de flujo son obtenidos mediante un control 
estadístico siguiendo las recomendaciones del estándar API MPMS capítulo 
13, el cual, no es un parámetro constante, sino al contrario, varía en gran 
manera dependiendo del flujo al cual están siendo sometidos los medidores. 
De esta manera, la linearización de los MF es una técnica valiosa que ayuda 
mitigar el impacto que estos cambios de condiciones de flujo tienen en la 
liquidación volumétrica de los sistemas de medición dinámica. 
La motivación principal de este trabajo corresponde a demostrar técnico 
económicamente que la linearización de los MF en sistemas de medición 
dinámica sometidos a condiciones de flujo variables del cargadero de 
carrotanques del CPF1, puede ser una técnica efectiva para reducir las 
pérdidas en un sistema de medición de hidrocarburos para transferencia de 
custodia y así generar beneficios económicos significativos para compañías 
operadoras del sector de hidrocarburos. 
 
 
 
 
 
14 
 
1. MARCO TEORICO 
 
1.1 Sistemas de medición dinámica con medidores tipo Coriolis. 5 
Las fuerzas de Coriolis ocurren en sistemas que rotan. Supongamos que un 
ser humano se encuentra de pie en el centro de un disco que gira, si se 
mueve radialmente hacia el borde del disco, experimenta una fuerza lateral 
que intenta desviarlo de la ruta más corta, esta es la fuerza de Coriolis; 
desde el punto de vista de la medición, se usa cuando el medio que va a 
medirse fluye a través de un tubo que vibra, la fuerza de Coriolis deforma el 
tubo, en adición a la vibración causada por la oscilación, la deformación es 
proporcional al flujo másico. 
 
En este tipo de medidores el fluido pasa a través de un tubo en forma de “U” 
(existen también otras formas, dependiendo del fabricante). Este tubo vibra a 
su frecuencia natural, excitado por un campo magnético; la vibración es 
similar a la de un diapasón, con una amplitud de menos que 1 mm, Los 
medidores Coriolis (API MPMS 5.6) miden la rata de flujo másico y la 
densidad. El flujo que pasa por unos tubos especialmente diseñados genera 
una fuerza, igual pero de sentido opuesto en cada mitad, haciéndolos vibrar, 
y cuya magnitud es proporcional a la rata de flujo másico. Esta fuerza y las 
vibraciones son detectadas por unos sensores y convertidas a rata de flujo 
másico mediante un transmisor. 
 
Si hacemos circular un fluido por su interior, durante la mitad del ciclo de 
vibración del tubo (es decir, cuando se mueve hacia arriba) el fluido entrante 
empuja el tubo hacia abajo resistiéndose a la vibración, en cambio que el 
fluido saliente lo hace hacia arriba. Esta combinación de fuerzas causa que 
el tubo experimente una torsión. Durante la segunda mitad del ciclo, cuando 
el tubo se mueve hacia abajo, la torsión resultante tendrá la dirección 
opuesta. Por consiguiente, tenemos que en cada codo del tubo se produce 
una oscilación de igual frecuencia (la frecuencia natural) pero desplazadas 
en fase. Este desplazamiento de fase es directamente proporcional a la 
razón de flujo másico del fluido que circula por el interior. Si se colocan 
sensores electromagnéticos (“pickups”) en cada codo, éstos generan una 
señal sinusoidal cuya diferencia de fase (ΔT) es medida por la unidad 
electrónica del transmisor para transformarla finalmente en una señal 4-20 
mA. 
 
5
 Manual de medición de hidrocarburos Ecopetrol S.A, Capítulo 5 Medición Dinámica, 
Versión 1 del 15/01/2008 
15 
 
1.1.1 Principio de Operación 
Este tipo de medidor mide la masa directamente, pero para medir volumen la 
configuración toma la masa medida y la divide por la densidad cuantificada 
por el equipo, se recomienda instalar un transmisor de temperatura por 
separado para compensar y hacer los ajustes cuando se realiza conversión a 
volumen, pues no es recomendable usar la RTD del Coriolis puesto que su 
instalación ha sido diseñada para hacer la compensación por temperatura 
para el material de los tubos. 
Durante la instalación del sensor los tubos deben permanecer llenos de fluido 
en una sola fase y no deben transmitirse vibraciones externas a estos; 
teniendo en cuenta que la interferencia electromagnética (EMI) no debe 
exceder la capacidad del blindaje del sensor 
El cálculo de la fuerza de Coriolis se hace mediante la siguiente ecuación: 
 
 
Donde: 
 : Fuerza Coriolis 
 : Flujo Másico 
 : Velocidad angular del tubo 
 
La combinación de las fuerzas opuestas en ambas secciones del tubo causa 
una torsión del mismo, produciéndose en cada sección una oscilación de 
igual frecuencia pero desplazada en fase. Esta diferencia de fase es 
directamente proporcional a la rata de flujo. 
 
Donde: 
 : Ángulo de fase 
 : Constante 
 
 
16 
 
1.1.2 Diagrama de Instalación 
El brazo de medición según el API MPMS Capitulo 5 Sección 6 
MEASUREMENT OF LIQUID HYDROCARBONS BY CORIOLIS METERS, 
es el siguiente: 
 
Ilustración 1-1: Esquemático típico de instalación de Medidores Tipo Coriolis, tomado del API 
MPMS CAP 5.6. 
 
 
1.1.3 Ventajas 
 
 Su exactitud es de + 0.10% en medición de flujo. 
 
 Repetibilidad de + 0.005%. 
 Rangeabilidad de 20:1 hasta 80:1 
 Sin partes móviles propensas a desgaste. 
 De bajo mantenimiento. 
 Son de fácil instalación. 
 No requiere acondicionamiento de la tubería. 
 El sensor es no intrusivo. 
 Bajos niveles de mantenimiento porque son mínimamente afectados 
por sustancias corrosivas y abrasivas. 
 No es susceptible al daño por desprendimiento de gases. 
 Capacidad para medir a ratas de flujo cercanas a cero. 
17 
 
 Mínimamente afectado por cambios en la viscosidad. 
 Mediciones directas de masa y densidad (Proporcionando medición de 
volumen indirecta). 
 Normalmente no se requiere acondicionamiento de flujo. 
 
 
1.1.4 Desventajas 
 
 Cambios significativos en la densidad afectan la exactitud. 
 Variaciones en la rata de flujo afecta la medición de densidad. 
 Cambios en temperaturadel fluido afectan la elasticidad de los tubos. 
 Cambios en la presión afecta las características de vibración de los 
tubos. 
 Corrientes en múltiples fases (liquido/gas/sólidos) afectan la medición. 
 Ocurre la cavitación, por baja contrapresión aguas abajo. 
 Se forman depósitos dentro del sensor de flujo en algunas ocasiones. 
 Se genera corrosión y erosión del tubo sensor de flujo en algunas 
ocasiones. 
 Sensibilidad a las condiciones de instalación, incluidos choques y 
vibraciones. 
 Acumulación de depósitos internos que pueden afectar la precisión. 
 No se utilizan, normalmente, tamaños más grandes a seis (6) 
pulgadas para las aplicaciones de transferencia de custodia. 
 Algunas veces se dificulta la calibración, debido al lapso de tiempo de 
las salidas de los pulsos. 
 Requieren periódico reajuste a bajas presiones, y bajos flujos. 
 Necesita control de presión de sustentación. 
 Generan altas caídas de presión. 
 
1.1.5 Condiciones de Operación y Mantenimiento 
 
Algunas recomendaciones para el mantenimiento del sistema son: 
 
 Inspección visual del montaje mecánico cada año. 
 Inspección visual de los sellos de conexión y del conduit cada año. 
 Verificación del cero flujo durante la puesta en marcha y cada seis 
meses. 
 Verificación de salidas análogas y pulsos cada año. 
 Verificación de lecturas de densidad cada año. 
 
18 
 
Otros factores a tener en cuenta son: 
 
 Con el medidor másico Coriolis se logran exactitudes de +/- 0.10% en 
medición de flujo, con repetibilidad de +/- 0.005%. La exactitud sobre 
la medida de densidad es de +/- 0.0005 g/cc. 
 Rangeabilidad de 20:1 a 80:1; dependiendo del modelo. 
 El sensor es no intrusivo y no tiene partes móviles propensas al 
desgaste, expuestas al proceso, lo que genera bajo mantenimiento. 
 Fácil instalación, pues no se requieren condiciones especiales de flujo 
o acondicionamiento de la tubería. 
 
Dentro de los aspectos críticos en la instalación de un Medidor Másico 
Coriolis están: 
 
 Vibración en el montaje del sistema de medición (externa o de 
múltiples 
 Medidores). 
 Flujo pulsante, si es cercano a la frecuencia de vibración del sensor. 
 Tensión mecánica (axial, radial, torsional) presente en la instalación. 
 Perfiles de velocidad no uniforme y remolinos en el flujo. 
 Interferencias por frecuencias de radio o electromagnéticas. 
 Verificación periódica de valor de cero almacenado. 
 
En gases se deben de tener en cuenta la siguiente recomendación: 
 
 Para gases la medición de flujo másico requiere altas presiones, la 
exactitud de la medición, para presiones de alrededor de 200 Bares 
(2900 psig), es de ± 1%. 
 
 
1.2 Liquidación volumétrica en medición dinámica.6 
Una vez teniendo los dispositivos de medición primario (Medidor de Flujo) y 
secundarios (Medidores de temperatura, presión y densidad), para efectos 
de liquidación volumétrica es de suma importancia un elemento que 
convierta las señales de pulsos y 4-20mA en información volumétrica real, el 
cual es el fin último de un sistema de medición dinámica, este dispositivo se 
le llama computador de flujo. A continuación se mostrará una arquitectura 
 
6
 API MPMS CAP 12.2 CALCULATION OF PETROLEUM QUANTITIES, Tercera Edición, 
Junio de 2003. 
19 
 
básica de un sistema de medición dinámica controlado y administrado por un 
computador de flujo: 
 
 
 
Ilustración 1-2Arquitectura de Liquidación Volumétrica, tomado del API MPMS Cap. 21.2. 
 
 
Como se mencionaba anteriormente, el computador concentra las señales de 
flujo, temperatura, presión y densidad, y mediante algoritmos certificados por 
el API MPMS, liquida los volúmenes de la siguiente forma: 
 
 
20 
 
 
Ilustración 1-3 Liquidación Volumétrica Mediante Medición Dinámica. 
 
 
Paso 1: Cálculo de IV (Volumen Indicado) 
 
 
Donde: 
 
 : Lectura de Final del Medidor [Bbls] 
 : Lectura de Inicial del Medidor [Bbls] 
 
Paso 2: Cálculo del CCF (Factor de Corrección Combinado) 
 
 
 
21 
 
 
Donde: 
CTL: Factor de Corrección por Temperatura. 
CPL: Factor de Corrección por Presión. 
MF: Factor del Medidor 
 
Nota: Para el cálculo del primer MF de un medidor de flujo se asume 
inicialmente que es igual a 1. 
 
Paso 3: Cálculo de GSV (Volumen Bruto Estándar) 
 
 
 
Paso 4: Cálculo de CSW (Factor de Corrección por Agua y Sedimentos) 
 
 (
 
 
) 
 
Donde: 
 
 : Porcentaje de Agua y Sedimento. 
 
El porcentaje de agua y sedimentos normalmente se obtiene mediante un 
análisis de laboratorio de la muestra del producto que pasará por el sistema 
de medición dinámica. 
 
22 
 
Paso 4: Cálculo del NSV (Volumen Neto Estándar) 
 
 
 
El redondeo de cada uno de estos factores de corrección y volúmenes 
calculados se realizará con base en las tablas 6 y 7 del API MPMS CAP 
12.2.2 Edición 2002 mostradas a continuación: 
 
Tabla 1 Niveles de discriminación factores de corrección, tomada del API MPMS Cap. 
12.2.2. 
 
No obstante lo anterior, API MPMS 11.1 Edición 2004 cambia el CTX.XXXXX 
 
Tabla 2 Niveles de discriminación volumétricos, tomada del API MPMS Cap.12.2.2. 
 
 
23 
 
1.3 Sistemas de probadores tipo Compacto 7 
 
1.3.1 Definiciones: 
 
a. Espacio entre pulsos (duty cycle o interpulse spacing) 
Es la relación porcentual que existe entre el tiempo en el cual un pulso está 
en su nivel alto, contra el tiempo en que éste está en el nivel bajo. (Esta 
definición se aplica aun tren de pulsos, como el de un medidor de flujo). 
b. Temporizador contador de una prueba (proving timer counter) 
Un temporizador/contador de una prueba, es un contador de alta velocidad, 
usado en doble cronometría, para medir tiempo con una señal de pulsos de 
una frecuencia conocida 
c. Pasadas de pruebas (prover pass) 
Es el volumen en un viaje del desplazador entre switch detectores en una 
sola dirección. 
 
d. Viaje completo de prueba (prover round trip) 
Es el volumen bidireccional del probador cuando el desplazador viaja entre 
switches detectores en una dirección y en la de retorno. 
 
e. Tipos de Probadores Compactos: 
Existen dos tipos de probadores de volumen pequeño: 
 
 Unidireccionales 
 
7
 API MPMS CAP 4.2 PROVING SYSTEMS, Tercera Edición, Septiembre de 2003. 
 
24 
 
 Bidireccionales 
 
En los unidireccionales el desplazador viaja en una sola dirección a través de 
la sección calibrada durante el período de prueba. El desplazador retorna a 
su posición inicial por medio de un mecanismo adicional. 
 
Los bidireccionales permiten al desplazador viajar en una dirección y luego 
en la otra durante el período de calibración. Esto se logra reversando el flujo 
por medio de una válvula de 4 vías. 
 
Un "small volume prover" o probador compacto debe normalmente tener los 
siguientes elementos: 
 
 Un cilindro calibrado con sus switches detectores del desplazador. 
 Un desplazador, tal como, pistón, esfera u otros dispositivos (popet 
valve). 
 Un medio para posicionar el desplazador. 
 Un dispositivo medidor de presión. 
 Un dispositivo medidor de temperatura. 
 Contador temporizador de prueba (Doble cronometría). 
 
Todas las válvulas usadas en y para un sistema "small volume prover" que 
puedan proveer o contribuir a un "By-Pass” de líquido entre el probador y el 
medidor, deben estar provistas de un método de chequeo de pase. 
 
Estos probadores deben estar provistos con líneas de drenaje y venteo y se 
deben dejar las conexiones necesarias para poder realizar la recalibración 
por el método del “Water Draw Calibration". 
 
25 
 
1.3.2 Selección de un probador de volumen pequeño o compacto: 
 
A continuación se analizan algunas consideraciones a tener en cuenta en la 
selección de un probador de pequeño volumen: 
 
 El probador será exclusivo deun sistema de medición o será 
compartido por varios sistemas de medición. 
 Dispersión geográfica de los sistemas de medición dentro de la 
Estación (Manejo de contaminación, diferencia de temperatura entre 
probador y medidor). 
 Rangos de temperatura y presión. 
 Ratas de flujo mínimo, normal y máxima esperadas (habilidad para 
manejar un rango de flujo mayor con respecto a un probador 
tradicional). 
 Propiedades físicas de los líquidos a ser manejados. 
 Tipo del medidor a ser probado. 
 Características de la señal de salida del medidor. 
 El grado de automatización a ser incorporado en la operación de 
prueba. 
 
1.3.3 Consideraciones a cumplir en el sitio de operación: 
 
 Disponibilidad de facilidades en el sitio, tales como energía, agua, 
espacio, etc. 
 La pérdida de presión a través del probador no debe ser mayor a las 
admisibles del brazo medidor bajo prueba. 
 Tamaño del bache para poder realizar el proceso de calibración. 
 Tiempo necesario para poder realizar el proceso de calibración. 
26 
 
 Conocimiento y nivel tecnológico para operar y mantener el probador 
compacto. 
 
En la determinación de la sección calibrada entre detectores, los siguientes 
ítems deben ser considerados por el diseñador: 
 
 La exactitud, resolución y repetibilidad de los switches detectores. 
 La resolución del medidor en Pulsos/unidad de volumen. 
 La exactitud, resolución, repetibilidad y estabilidad del sistema de 
interpolación de pulsos. 
 La mínima y máxima rata de flujo del medidor bajo prueba. 
 
La uniformidad de la señal del medidor relativa al tiempo (ver "Espacio entre 
pulsos" en definiciones). 
 
1.3.4 Partes críticas: 
Cuando se reemplaza un detector que esté dañado o fallando, gran cuidado 
debe tenerse para asegurar que el detector quede en el mismo sitio del 
anterior y su repetibilidad no sea alterada, sin causar cambios en el volumen 
calibrado en más de 0.01%. Si la posición del detector reemplazado y la 
reproducibilidad es mayor que + /- 0.01%, el probador deberá ser recalibrado. 
 
Este tipo de probadores, requiere el uso de un sistema de interpolación de 
pulsos que provea una resolución de no menos de una parte en 10000, del 
volumen indicado por el medidor, por cada pasada del desplazador entre 
switches detectores. 
 
A continuación se mostrará un esquemático típico de un probador compacto: 
 
27 
 
Ilustración 1-4 Partes críticas Probador Compacto. 
 
 
1.4 Procedimiento para el cálculo del Meter Factor.8 
 
Este procedimiento es para determinar y aceptar el factor de medidor, tal 
como lo establece en el API MPMS capítulo 12 CALCULATION OF 
PETROLEUM QUANTITIES y el Capítulo 12 del MMH, para ello se requiere 
el certificado del Volumen del Probador, de este certificado, se deben 
obtener los siguientes datos: 
 
 Volumen del Probador: VP (Bis). 
 
 Diámetro Exterior (pulg.). 
 
 Diámetro Interior (pulg.). 
 
 Espesor (pulg.). 
 
 Tipo del Material de Construcción. 
 
 
8
 Manual de medición de hidrocarburos Ecopetrol S.A, Capítulo 5 Medición Dinámica, 
Versión 1 del 15/01/2008 
28 
 
Del medidor se requiere k-Factor para el procedimiento del cálculo del factor 
de medidor. 
 
Teniendo estos datos de debe seguir el siguiente procedimiento: 
 
1.4.1 Determinación del Factor de Corrección por efecto de la 
temperatura en el Producto (CTLM y CTLP), donde: (M) es 
Medidor y (P) es Probador. 
 
 
 
 ( ) ( ( )) 
 
 
 ( ) ( ( )) 
 
Nota: Redondear a Cuatro cifras decimales 
 
 
Utilizando como variables: 
 
-Temperatura en ºF (M y P) 
-Gravedad API @ 60ºF 
 
Se determina por la Tabla 6B (ASTM D-1250) ó por la siguiente ecuación: 
 
 
 
( )
 ( ) 
 
Para Crudo: 
 
 
 
( ) 
 ( ) 
 
 
Donde: 
 
 : Densidad del Agua a 60 ºF es 999.012 
 
 
 
29 
 
1.4.2 Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Presión 
en el Producto (CPLM Y CPLP) 
 
Variables: 
 
-Temperatura en ºF (Medidor y Probador) 
-Gravedad API @ 60ºF 
-Presión (psi) 
 
Se determina por la Tabla de compresibilidad (API Cap. 11.2.1) o siguiendo 
el procedimiento: 
 
a. Paso1: Se calcula el factor de compresibilidad tanto para el probador 
como para el medidor: 
 
Para el medidor: 
 
 
{ 
 
 
}
 
 
 
Donde: 
 
 : Factor de compresibilidad (Lbs/Pulg2) 
A, B, C y D Son constantes 
A= -1.9947 
B= 0.00013427 
C= 793920 
D= 2326 
 : Densidad del producto (gr / ml) 
 
La densidad del producto se calcula de la forma: 
 
 (
 
 
) 
 
Para el probador: 
 
 
{ 
 
 
}
 
 
Donde: 
 
 : Factor de compresibilidad (Lbs/Pulg2) 
30 
 
A, B, C y D Son constantes 
A= -1.9947 
B= 0.00013427 
C= 793920 
D= 2326 
 : Densidad del producto (gr / ml) 
 
La densidad del producto se calcula de la forma: 
 
 (
 
 
) 
 
 
b. Paso 2: Cálculo del CPL reemplazando el Fp y P: 
 
Para el probador: 
 
 
 
 
 
Para el medidor: 
 
 
 
 
 
Donde: 
 
 : Presión promedio del probador (PSI) 
 : Presión promedio del medidor (PSI) 
 
 
 
 
 
31 
 
1.4.3 Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Presión 
sobre el Material (CPSp) del probador 
 
Variables: 
 
- Presión (Psi) 
- Diámetro Interior (pulg.) 
- Espesor (pulg.) 
- Tipo del Material de Construcción 
 
Se determina por la Tabla A-5, 6.7 (API Cap. 12 Sec. 2, Parte 1) ó por la 
siguiente ecuación: 
 
 { 
 
 
 } 
 
Nota: Redondear a Cuatro cifras decimales. 
 
Donde: 
 
 : Presión en el Probador. 
 : Diámetro Interior (pulg.) 
 : Modulo de Elasticidad del Material Tabla 2 (API Cap. 12 Secc. 2, Parte 1) 
(por Psi) 
 : Espesor de la pared del Probador (pulg.) 
 
 
1.4.4 Determinación del Factor de Corrección por efecto de la 
Temperatura sobre el Material (CTSp) Probador 
 
Variables: 
 
- Temperatura ºF 
- Tipo del Material de Construcción 
 
Se determina por la Tabla A-1, 2,3 y 4 (API Cap. 12 Secc. 2, Parte 1) ó por la 
siguiente ecuación: 
 
 ( ) 
 
32 
 
Nota: Redondear a Cuatro cifras decimales. 
 
Donde: 
 
 : Temperatura en el Probador. 
 : Coeficiente de Expansión Térmica Cúbica Tabla 1 (API Cap. 12 Secc. 2, 
Parte 1) (por ºF) 
 
1.4.5 Calculo del Factor de Corrección por efecto de la Temperatura 
sobre el Material (CTSp) para Probadores Compacto. 
 
 
 [ ( ) ] [ ( ) ] 
 
Nota: Redondear a Cuatro cifras decimales. 
 
Donde: 
 
TP: Temperatura en el Probador 
Td: Temperatura del Detector 
Ga: Coeficiente de Expansión Térmica de Superficie 
Gl: Coeficiente de Expansión Térmica Lineal 
 
1.4.6 Determinación del Factor de Corrección Combinado para el 
Probador (CCFp) 
 
 
 
 
Nota: Redondear a Cuatro cifras decimales. 
 
 
 
 
 
 
33 
 
1.4.7 Determinación del Factor de Corrección Combinado para el 
Medidor (CCFM) 
 
 
 
Nota: Redondear a Cuatro cifras decimales. 
 
 
1.4.8 Cálculo del Volumen del Medidor (VM) 
 
 
 
 
 
 
 
Donde: 
 
 : Pulsos generados durante la prueba 
 
 Pulsos por unidad de volumen [Pulsos/Bbl] 
 
 
1.4.9 Cálculo del Volumen Corregido del Medidor y el Probador. 
 
El volumen corregido del medidor se calcula de la forma: 
 
 
 
Donde: 
 
 Volumen del Medidor [Bbls] 
 
 Factor de corrección combinado del medidor 
 
 
El volumen corregido del probador se calcula de la forma: 
 
 
 
 Volumen del Probador [Bbls] 
 
34 
 
 Factor de corrección combinado del probador. 
 
1.4.10 Cálculo del Factor del Medidor (MF) 
 
Finalmente el meter factor se calcula mediante el cociente entre el volumen 
corregido del probador y el volumen corregido del medidor, de la forma:Nota: Redondear a Cuatro cifras decimales. 
 
A continuación se mostrará la arquitectura típica de un sistema de medición 
dinámica con su respectivo probador compacto para el cálculo del MF según 
el API MPMS Cap 4.2 PROVING SYSTEMS. 
 
Ilustración 1-5 Arquitectura de Calibración con Probador Compacto, tomado del API MPMS 
Cap. 4.2. 
 
35 
 
2. METODOLOGIA DE LINEARIZACIÓN DE METER FACTORS 
 
2.1 Criterios de aplicación de la metodología 
Esta metodología debe aplicarse en los casos particulares de operaciones de 
cargaderos de carrotanques para productos crudos o derivados para 
transferencia de custodia cuyo flujo en cada uno de los brazos de cargue 
varíe según condiciones operativas (Número de Carro tanques en cargue 
simultaneo, número de unidades de bombeo, operaciones de bombeo 
simultaneas), pues como se demostrará más delante de manera práctica, el 
Meter Factor de los medidores de flujo varían significativamente al aumentar 
y/o disminuir el flujo. 
2.2 Corridas de Calibración 
Las corridas de calibración hechas en el brazo 1 y 2 del cargadero de carro 
tanques de CPF1 fueron hechas con el probador compacto Daniel con 
número de serie 0908-358252-10-1 con la filosofía propuesta, la cual 
básicamente consiste en hacer el mayor número de corridas posibles en un 
día normal de operación con todas las condiciones operacionales posibles 
(número de carro tanques, número de bombas activas, nivel de la cabeza del 
tanque), para así poder identificar los rangos de flujo a los cuales son 
sometidos los medidores de flujo tipo Coriolis en su operación cotidiana. 
 
2.2.1 Procedimiento de calibración 
 
a. Ingreso de información al S600 para calibración de un medidor. 
 
Antes de realizar las conexiones eléctricas y mecánicas en campo se debe 
ingresar al computador de flujo los datos del probador y del medidor que se 
va a calibrar. Tales como fabricante, N° serial, Fecha de la última calibración, 
modelo del medidor, TAG, 
 
 
36 
 
b. Alistamiento mecánico del probador compacto. 
 
Revisar si la presión del nitrógeno en el plenum es la adecuada, esta presión 
para la aplicación del cargadero debe encontrarse en 60 psi + (presión de 
línea/3.2), como la presión de línea durante el cargue es de 35 PSI la presión 
del plenum deberá estar en 63 psi ±5. 
 
Conectar el probador compacto al brazo del cargadero donde se encuentra el 
sistema de medición que se quiere calibrar. En el brazo de medición se 
encontraran tres válvulas para la alineación del probador, dos de bola de ¼ 
de vuelta para alineación del probador compacto y una de doble bloqueo y 
purga para asegurar que todo el fluido que pase a través del medidor pase 
en su totalidad por el probador compacto; es muy importante verificar antes 
de cada calibración de que esta válvula no tenga pase, ya que esta condición 
puede influir en que las corridas consecutivas no sean repetibles en un 
0.05% según el API MPMS Cap 4.8. 
Como consideraciones adicionales se debe tener en cuenta: 
 La válvula del plenum al cilindro se debe encontrar abierta, para 
asegurar el correcto cargue neumático. 
 
 Las 4 válvulas de venteo ubicadas a la entrada y salida de la cámara 
de medición del probador se deben encontrar cerradas. 
 
 Asegurando lo anterior y teniendo en cuenta la figura 1 se debe abrir 
parcialmente la válvula aguas arriba del probador, esto con el fin de 
garantizar que el probador se llene de fluido lentamente y facilitar la 
purga del mismo. 
 
 Una vez entre fluido al probador se debe purgar por medio de las 
válvulas superiores ubicadas a la entrada y salida de la cámara de 
medición hasta asegurar su lleno total sin presencia de aire. 
 
 Asegurando esta condición, se debe completamente las válvulas de 
entrada y salida del probador compacto. 
 
37 
 
 Por último, se cierra la válvula de doble bloqueo y purga. Con esto se 
asegura que todo el producto que pase por el medidor es el que va a 
pasar por el probador compacto. 
 
c. Alistamiento eléctrico del probador compacto. 
 
Conectar las señales del probador compacto y del brazo de medición al 
computador de flujo. Ver figura 2. 
. 
Ilustración 2-1 Arquitectura de conexión de señales. 
 
 
El probador compacto tiene un conector amphenol que lleva sus señales al 
computador de flujo, este conector debe conectarse en el conector A de la 
consola portátil. 
 
38 
 
Para el conjunto de señales del brazo de medición a calibrar, existe una 
conexión tipo plug and play tuyo terminal es un conector amphenol de 6 
pines conectado a una consola de paso ubicada en cada brazo. El otro 
extremo del cable se encuentra un conector amphenol de 10 pines el cual 
debe ir conectado al Conector B de la consola portátil. 
 
d. Alimentación del probador compacto. 
 
El probador compacto tiene un plug de 4 polos para su conexión de potencia, 
este plug se debe conectar a una toma ubicada en cada una de las islas con 
una alimentación de 220Vac. 
 
e. Alimentación de la consola de flujo portátil. 
 
El computador de flujo portátil tiene un plug de 3 polos para su conexión de 
potencia, este plug se debe conectar a una toma ubicada en cada una de las 
islas con una alimentación de 110Vac regulados. 
 
f. Revisión y configuración del meter factor y k-factor del medidor. 
 
Antes de iniciar con las corridas de calibración se debe ingresar el meter 
factor y el k-factor actual del medidor a calibrar. 
 En el menú principal del computador de flujo aparecerá lo siguiente: 
 
39 
 
Ilustración 2-2 Menú Computador de Flujo FlowBoss S600 
 
Para configurar el meter factor y el k factor se presiona la tecla 3 y el S600 
desplegara otro menú, como se muestra a continuación: 
 
Ilustración 2-3 Menú Computador de Flujo FlowBoss S600 
 
 
Para ingresar a la sección en mención se oprime la tecla 8 (K-FACTORS), la 
pantalla inicialmente mostrara el meter factor configurado anteriormente. 
Para cambiar el meter factor de acuerdo al asignado al instrumento durante 
la última calibración se oprime la tecla CHNG (change-cambiar), se ingresa 
el código de la aplicación (1111), se ingresa el valor del meter factor seguido 
de la tecla enter. 
 
Debajo de la tecla menú, existe las teclas de navegación (arriba, abajo 
izquierda y derecha), oprimir la tecla derecha para ingresar al K-factor del 
medidor, si el k-factor del medidor es diferente al pre configurado se debe 
cambiar este valor por el actual. Para esto se oprime la tecla CHNG (change-
cambiar) y se ingresa el código de la aplicación (1111), luego se ingresa el 
valor del k-factor seguido de la tecla enter. 
 
40 
 
Ilustración 2-4 Menú Computador de Flujo FlowBoss S600 
 
 
Para volver al menú principal se oprime dos veces la tecla menú. 
 
g. Encendido del probador compacto. 
 
El probador compacto cuenta con dos cajas de paso con botoneras, la 
ubicada a la izquierda es para el encendido y apagado del motor, esta cuenta 
con los botones start y stop. La ubicada a la derecha es para la operación 
local del probador cuenta con los interruptores uno para objeto de calibración 
del probador (upstream y down stream) y otro para operación local mediante 
la válvula selonoide utilizada para abrir o cerrar el circuito hidráulico del 
probador. 
 
Para el encendido del probador, se debe enviar el pulsador del probador 
compacto a RUN en este momento se escuchara cuando se energiza la 
válvula solenoide y se enciende el testigo de Detector Status de la consola, 
seguido a esto se oprime el botón start del motor. Una vez que el motor haya 
arrancado posicionamos el pulsador a RET e inmediatamente el testigo de 
Detector Status se apaga y se enciende el testigo de Upstream Status. En 
ese momento el probador compacto está listo para iniciar corridas de 
verificación y calibración en el brazo de medición. 
 
 
 
41 
 
h. Arranque de corridas de calibración. 
 
En el menú principal se ingresa a OPERATOR oprimiendo la tecla 1 en 
donde se desplegara el siguientemenú: 
Ilustración 2-5 Menú Computador de Flujo FlowBoss S600 
 
Se ingresa al START COMMAND oprimiendo la tecla 1, una vez el display 
muestre el estado (READY) se oprime la tecla CHNG (change) y se digita la 
clave (1111) y aparecerá dos opciones: 
 
START 
ABORT 
 
Oprimir tecla 1 para iniciar corrida de calibración o verificación. 
 
En el menú del operador se puede observar el estado de las pasadas o 
corridas, esto para objeto informativo. Para ingresar a esta información se 
oprime la tecla 2 o 3 dependiendo de que se requiera consultar. 
 
i. Reporte de Calibración 
El reporte de calibración para la aplicación del S600 para el cargadero de 
carrotanques de CPF1 fue diseñado basado en la norma API MPMS Cap 5.6 
Apéndice D, tal como se muestra a continuación: 
 
42 
 
Ilustración 2-6 Reporte de Calibración Daniel S600. 
 
 
2.2.2 Criterios de aceptación del Meter Factor 
 
a. Repetibilidad mínima 
 
El API MPMS Capítulo 4.8 define que el mínimo de repetibilidad entre 
corridas consecutivas es de 0.05%. De lo contrario el computador de flujo 
abortará inmediatamente la corrida y deberá ser necesario ejecutar una 
43 
 
nueva. Este último está configurado para ejecutar al menos 3 corridas de 
múltiples pasadas por tiquete. 
 
 
b. Diferencia de temperatura entre el probador y el medidor 
 
Dado que el API MPMS no genera lineamientos claros donde hable de estas 
diferencias a la hora de hacer corridas de calibración, se utilizó como guía el 
Manual de Medición de Hidrocarburos de Ecopetrol Capítulo 5 donde 
recomienda “verificar que la diferencia de temperatura entre el medidor y el 
probador no sea mayor de 1.5º F, sin embargo esta cifra depende del 
montaje probador, medidor. Puede ser menor cuando están muy cercanos y 
no hay caídas de presión, o mayor cuando, por ejemplo, el medidor está en 
una sección de alta presión y el probador en una de baja presión. Entonces 
es mejor definirla de acuerdo a cada aplicación”. 
 
Debido a las condiciones de diseño y operación particulares de la aplicación 
del cargadero de carrotanques de CPF1, donde tener flujos estables durante 
las corridas y por ende cumplir con la repetibilidad entre corridas 
consecutivas es tan exigente;, se define que la tolerancia máxima permitida, 
según las mejores prácticas en aplicaciones de cargaderos de carrotanques, 
de la diferencia de temperatura entre el probador y el medidor es de ± 3°F y 
así mismo se configura en el computador de flujo. 
 
 
 
2.3 Preparación de las Corridas de Calibración 
 
Tal como se pudo observar en la figura 8 el reporte de calibración que 
genera el computador de flujo Daniel S600 contiene toda la información 
asociada al probador y medidor de flujo, sin embargo para este caso práctico 
es necesario tabular y organizar la información promedio de las 3 corridas en 
el siguiente orden: 
 
i. Meter Factor. 
ii. Temperatura y Presión del Medidor. 
iii. Temperatura y Presión del Probador. 
iv. Gravedad API del producto. 
v. Rata de Flujo. 
44 
 
Tal como se puede observar a continuación: 
Tabla 3 Tabulación Reportes de Calibración 
 
 
Esta preparación de la información es necesaria hacerla para cada brazo de 
medición dinámica a linearizar. 
 
2.4 Criterios de Selección de las corridas de calibración para la 
linearización 
 
2.4.1 Validación de diferencia de temperatura entre el probador y medidor 
 
Es necesario validar que la diferencia de temperatura entre el probador y el 
medidor de flujo sea menor de 3°F según el criterio establecido en el numeral 
3.2.2 (Criterios de aceptación del Meter Factor). Se descargarán las corridas 
que no cumplan este criterio. 
 
NOTA: El criterio de Repetibilidad es realizado automáticamente en el 
computador de flujo, el cual aborta la corrida en caso tal que no se cumpla. 
Por lo tanto todo reporte de calibración generado cumple con este criterio. 
Meter Gravity Flow 
Factor Temp. Press. Temp. Press. API Rate
1 MF1 T1 m P1 m T1 p P1 p d1 q1
2 MF2 T1 m P1 m T1 p P1 p d2 q2
3 MF3 T1 m P1 m T1 p P1 p d3 q3
4 MF4 T1 m P1 m T1 p P1 p d4 q4
5 MF5 T1 m P1 m T1 p P1 p d5 q1
6 MF6 T1 m P1 m T1 p P1 p d6 q2
7 MF7 T1 m P1 m T1 p P1 p d7 q3
8 MF8 T1 m P1 m T1 p P1 p d8 q4
. . . . . . . .
. . . . . . . .
. . . . . . . .
N MFn T(n) m P(n) m T(n) p P(n) p d(n) q(n)
SISTEMA DE MEDICIÓN DINÁMICA X
Número de 
Reporte 
MEDIDOR PROVER
45 
 
2.4.2 Validación Menor Desviación estándar 
 
Como la incertidumbre asociada al Meter factor es directamente proporcional 
a la desviación estándar de los factores de cada una de las corridas, por lo 
tanto es necesario de los reportes de calibración que se tienen escoger las 
25 corridas que tengan los Meter Factor más cercano entre sí, es decir el 
grupo de corridas que tengan menor desviación estándar. 
 
2.5 Linearización de los Meter Factor 
 
La linearización de los factores del medidor consiste básicamente en hallar 
los meter factor promedio a diferentes rangos de flujo típicos de la aplicación 
elegida. Es decir, que a través de un minucioso análisis estadístico elegir los 
rangos de flujo a los cuales el medidor trabaja y calcular el meter factor a 
dicho rango, esto con el objetivo de disminuir de la incertidumbre del sistema 
de medición asociada al meter factor, cuyo impacto es altísimo en las 
liquidaciones volumétricas. 
 
Ahora, para lograr esto, es necesario en primer lugar hacer el cálculo de la 
incertidumbre asociada del meter factor promedio de las 25 corridas, con 
base en el API MPMS CAP 13 SECCIÓN 2 “Methods of evaluation meter 
proving data” la cual dice: 
 
La incertidumbre de mediciones individuales en un conjunto de datos en 
relación con el verdadero valor es el producto de la desviación estándar y el 
factor de conversión de desviación estándar a incertidumbre tal como se 
muestra a continuación: 
 ( ̅) [ ( )][ ( ̅)] 
 
Donde, 
 
46 
 
 ( ), factor de conversión de desviación estándar a incertidumbre. 
 ( ̅), desviación estándar del conjunto de datos. 
 
Para conjunto de datos muy largos (más de 25) de mediciones aleatorias 
independientes, las variaciones estadísticas en la data usualmente sigue una 
distribución normal (Gaussiana). 
 
Para conjuntos de datos cortos (25 o menos), el cual es este caso en 
específico, los valores de la distribución-t puede ser aplicada a la desviación 
estándar para estimar la incertidumbre. Mostradas a continuación: 
 
Tabla 4 Distribución t, tomada del API MPMS Cap. 13.2. 
 
 
 
Para aplicaciones de estadística de mediciones de transferencia de custodia 
un porcentaje de nivel de confianza del 95% es tradicionalmente usado para 
47 
 
análisis y reportes de incertidumbres. Sin embargo otros niveles de confianza 
pueden ser usados para mediciones específicas. En este caso en particular 
se usará un nivel de confianza del 95 %. 
 
2.5.1 Cálculo de Meter Factor Promedio de las 25 Corridas y su 
incertidumbre asociada. 
 
Teniendo seleccionadas las 25 corridas que cumplan los criterios 
anteriormente mencionados se procede a calcular el Meter Factor Promedio 
de la siguiente forma: 
 ̅̅̅̅ ̅ ∑ 
 
 
 ⁄ ( ) 
 
Luego, se calcula la desviación estándar de las 25 corridas de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 ( ) 
 
Donde 
 
 : Meter factor de cada reporte de calibración individual. 
 ̅̅̅̅̅: Meter factor promedio. 
 
 
Por último, la incertidumbre seria de la forma: 
 
48 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅)] ( ) 
Donde 
 ( ) , según Figura 10. 
 
 
2.5.2 Análisis estadístico para la selección de rangos de Flujo óptimos para 
linearización. 
 
El objetivo principal del análisis estadístico es el elegir los rangos de flujo 
principales descritos por las corridas de calibración hechas de tal forma que 
la desviación estándar de cada uno de los rangos sea mínima y así poder 
disminuir la incertidumbre asociada al MF. 
 
Este procedimientose hace de forma manual, en primer lugar generando las 
particiones de rangos de flujo donde se identifique un cambio de al menos 
0.001 en el Meter Factor. 
 
NOTA: El número de rangos de flujo está limitado a la capacidad de rangos 
de flujo de linearización del computador de flujo. 
 
Una vez se hayan generado los n rangos de flujo, se procede a calcular la 
desviación estándar de los Meter factor asociados. Se podrá iterar 
agregando un MF de un grupo a otro subsiguiente y recalcular la desviación 
estándar del rango, esto con el único objetivo de disminuir al máximo la 
incertidumbre asociada. 
 
 
2.5.3 Cálculo de los Meter Factor Promedio para cada rango de flujo 
óptimo. 
 
49 
 
Si se tienen n rangos de flujo seleccionados, y cada rango de flujo tiene k 
meter factors asociados, se calcularía la incertidumbre asociada a cada 
rango de la siguiente forma: 
 ̅̅̅̅ ̅ ∑ 
 
 
 ⁄ ( ) 
 
Luego, se calcula la desviación estándar de las k corridas de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅) √
∑ ( ̅̅ ̅̅ ̅̅ ) 
 
 
 
 ( ) 
Donde 
 
 : Meter factor de cada reporte de calibración individual del rango n. 
 ̅̅ ̅̅ ̅̅ : Meter factor promedio del rango n. 
 
 
Por último, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅
̅̅ ̅̅ ̅̅ )] ( ) 
Donde 
 
 ( ): Se toma de la tabla asociada a la figura 10. 
 
Finalmente es recomendable tabular la información resultante de cada 
sistema de medición de la siguiente forma: 
50 
 
 
Tabla 5 Consolidado MF Linearizados 
 
 
2.5.4 Elaboración de Cartas de Control 
 
Ahora, teniendo seleccionado los rangos de flujo óptimos para la 
linearización, es necesario elaborar las cartas de control tanto del MF 
promedio de las 25 corridas, como de los rangos de flujo linearizados. 
 
2.5.5 Comparación de incertidumbres de Meter Factor linearizados vs 
Incertidumbre de Meter Factor Promedio de las 25 corridas. 
 
Esta comparación consiste en validar si la incertidumbre de los Meter Factor 
linearizados es realmente menor que la del Meter Factor Promedio de las 25 
corridas, tal como se puede observar a continuación: 
 
Tabla 6 Comparación Incertidumbres Linearización vs Incertidumbre MF Promedio 
 
RANGOS DE FLUJO MF (i) Incertidumbre (i)
Rango 1 MF (1) α (1)
Rango 2 MF (2) α (2)
Rango 3 MF (3) α (3)
. . .
. . .
. . .
Rango n MF (n) α (n)
SISTEMA DE MEDICIÓN DINÁMICA X
RANGOS DE FLUJO MF (i) Incertidumbre (i) MF Promedio Incertidumbre Promedio Diferencia MF % Diferencia U
Rango 1 MF (1) α (1) MF (p) α (p) MF(p) - MF (1) [ α (1)/α (p) ]- 1
Rango 2 MF (2) α (2) MF (p) α (p) MF(p) - MF (2) [ α (2)/α (p) ]- 1
Rango 3 MF (3) α (3) MF (p) α (p) MF(p) - MF (3) [ α (3)/α (p) ]- 1
. . . . .
. . . . .
. . . . .
Rango n MF (n) α (n) MF (p) α (p) MF(p) - MF (n) [ α (n)/α (p) ]- 1
Comparación
SISTEMA DE MEDICIÓN DINÁMICA X
Linearizados Sin Linearizar
51 
 
Donde: 
% Diferencia U, se refiere al porcentaje de disminución (si es negativo) o 
aumento (si es positivo) de la incertidumbre del Meter Factor Linearizado vs 
el No Linearizado. 
 
3. ANÁLISIS TÉCNICO DE LA LINEARIZACIÓN DE LOS METER 
FACTOR PARA LOS MEDIDORES DE FLUJO TIPO CORIOLIS DE LOS 
BRAZOS 1 Y 2 DEL CARGADERO DE CARROTANQUES DE CPF1 
CAMPO RUBIALES. 
 
Las corridas de calibración hechas en el brazo 1 y 2 del cargadero de carro 
tanques de CPF1 fueron hechas con el probador compacto Daniel con 
número de serie 0908-358252-10-1 con la filosofía propuesta, la cual 
básicamente consiste en hacer el mayor número de corridas posibles en un 
día normal de operación con todas las condiciones operacionales posibles 
(número de carro tanques, número de bombas activas, nivel de la cabeza del 
tanque), para así poder identificar los rangos de flujo a los cuales son 
sometidos los medidores de flujo tipo Coriolis en su operación cotidiana. 
 
Las corridas de calibración de los brazos 1 y 2 fueron hechas de 7:00 am a 
5:00 pm aproximadamente, a condiciones normales de operación y 
diferentes condiciones de proceso. 
 
A continuación se mostrarán los datos obtenidos 
 
 
 
 
 
 
 
52 
 
Brazo 1 
Tabla 7 Resumen de resultados Corridas de Calibración Brazo 1. 
 
 
Tal como se puede observar en el brazo 1, se obtuvieron corridas de 
calibración en un amplio rango de flujo aproximadamente de 4.500 GPH a 
17.000 GPH. 
# Corrida Flujo (GPH) MF
1 9736,9 1,0125
2 11270,7 1,0122
3 11284,2 1,0123
4 10397,7 1,0122
5 11852,1 1,0125
6 11113,5 1,0125
7 10462,3 1,0124
8 11436,6 1,0126
9 14451,8 1,0123
10 15838,8 1,0122
11 13432,1 1,0119
12 11978 1,0118
13 12040,1 1,0121
14 12053,6 1,0121
15 11248,6 1,0129
16 11269,2 1,0125
17 11283,9 1,0123
18 11298,9 1,0122
19 11900,1 1,0129
20 11903,1 1,0123
21 13635 1,0123
22 13631 1,0122
23 13798 1,0120
24 16911,5 1,0120
25 16239,6 1,0120
26 11809 1,0120
27 4901,3 1,0131
28 4816,2 1,0129
29 4790,2 1,0130
30 11068 1,0124
Brazo 1
53 
 
 
Ahora organizando la información de los reportes de calibración tenemos 
que: 
Tabla 8 Resultados Corridas de Calibración Brazo 1. 
 
 
Tal como se puede observar, las 30 corridas de calibración pasaron el criterio 
de temperatura máxima entre el probador y el medidor. Por lo tanto son 
aptas para seguir con el proceso de linearización. 
 
 
 
Meter Gravity Flow Rate
Factor Temp. [°F] Press [PSI] Temp. [°F] Press [PSI] °API [GPH]
1 1.0125 172.8 9.9 171.7 9.9 13.2 9736.9 1.1
2 1.0122 173.8 12.2 172.9 12.2 13.2 11270.7 0.9
3 1.0123 173.8 12.2 173.4 12.1 13.2 11284.2 0.4
4 1.0122 174.1 10.8 173.6 10.8 13.2 10397.7 0.5
5 1.0125 174.8 12.9 174.6 12.9 13.2 11852.1 0.2
6 1.0125 174.6 11.5 175.0 11.5 13.2 11113.5 0.4
7 1.0124 175.0 10.4 175.0 10.4 13.2 10462.3 0
8 1.0126 175.0 12.0 175.7 12.0 13.2 11436.6 0.7
9 1.0123 171.1 17.6 173.3 17.6 13.2 14451.8 2.2
10 1.0122 175.3 19.7 177.4 19.7 13.2 15838.8 2.1
11 1.0119 175.9 15.2 178.2 15.2 13.2 13432.1 2.3
12 1.0118 175.2 12.8 177.3 12.8 13.2 11978 2.1
13 1.0121 175.8 12.7 178.0 12.7 13.2 12040.1 2.2
14 1.0121 176.0 12.7 178.2 12.7 13.2 12053.6 2.2
15 1.0129 173.5 11.9 174.9 11.9 13.2 11248.6 1.4
16 1.0125 174.5 11.9 176.0 11.9 13.2 11269.2 1.5
17 1.0123 174.7 11.8 176.5 11.8 13.2 11283.9 1.8
18 1.0122 175.0 11.8 176.8 11.8 13.2 11298.9 1.8
19 1.0129 176.2 13.0 176.2 13.0 13.2 11900.1 0
20 1.0123 176.3 13.0 177.4 13.0 13.2 11903.1 1.1
21 1.0123 176.5 16.1 178.1 16.6 13.2 13635 1.6
22 1.0122 176.5 16.1 178.2 16.1 13.2 13631 1.7
23 1.0120 176.5 16.4 178.3 16.4 13.2 13798 1.8
24 1.0120 177.0 22.6 178.0 22.6 13.2 16911.5 1
25 1.0120 177.6 21.1 179.6 21.1 13.2 16239.6 2
26 1.0120 176.7 13.2 178.5 13.2 13.2 11809 1.8
27 1.0131 175.3 5.2 174.2 5.2 13.2 4901.3 1.1
28 1.0129 174.8 5.1 173.6 5.1 13.2 4816.2 1.2
29 1.0130 174.7 5.2 173.2 5.2 13.2 4790.2 1.5
30 1.0124 173.9 12.6 175.5 12.6 13.2 11068 1.6
Número de 
Reporte 
MEDIDOR PROVER
BRAZO 1 Diferencia 
Temp M vs P 
[°F]
54 
 
Brazo 2 
Tabla 9 Resumen de resultados Corridas de Calibración Brazo 2. 
 
 
Tal como se puede observar en el brazo 2, se obtuvieron corridas de 
calibración en un amplio rango de flujo aproximadamente de 6.000 GPH a 
22.000 GPH. 
 
# Corrida Flujo (GPH) MF
1 12793 1,0182
2 10530 1,02
3 10097,8 1,0202
4 10762,8 1,02
5 12222,5 1,0182
6 11139 1,0192
7 13741,4 1,0179
8 12163,9 1,0185
9 10092,5 1,019
10 10095,3 1,019
11 10820,9 1,0182
12 9639,3 1,0185
13 10837,3 1,0184
14 10203,4 1,0184
15 11190,3 1,0178
16 11798,8 1,0173
17 11800,6 1,0174
18 11798,9 1,0172
19 6143,4 1,0227
20 6817,9 1,0218
21 6160,2 1,023
22 8274 1,0201
23 7815,3 1,0212
24 21709,7 1,0155
25 21464,8 1,0156
26 21250,1 1,0156
27 21335,9 1,0153
Brazo 2
55 
 
Ahora organizando la información de los reportes de calibración tenemos 
que: 
 
Tabla 10 Resultados Corridas de Calibración Brazo 2. 
 
 
 
Tal como se puede observar, las 27 corridas de calibración pasaron el criterio 
de temperatura máxima entre el probador y el medidor. Por lo tanto son 
aptaspara seguir con el proceso de linearización. 
 
 
 
Meter Gravity Flow 
Factor Temp. [°F] Press [PSI] Temp. [°F] Press [PSI] °API [GPH]
1 1.0183 174.4 14.5 175.0 14.5 13.2 12835.4 0.6000
2 1.02 175.8 10.6 176.1 10.6 13.2 10530 0.3000
4 1.02 177.7 10.1 177.9 10.1 13.2 10762.8 0.2000
5 1.0182 179.0 12.2 179.7 12.2 13.2 12222.5 0.7000
7 1.0179 179.9 14.8 180.6 14.8 13.2 13741.4 0.7000
8 1.0185 179.8 12.0 180.5 12.0 13.2 12163.9 0.7000
9 1.019 179.7 9.2 180.1 9.2 13.2 10092.5 0.4000
10 1.019 179.7 9.2 180.2 9.2 13.2 10095.3 0.5000
11 1.0182 179.2 10.2 180.6 10.2 13.2 10820.9 1.4000
12 1.0185 179.7 8.5 180.2 8.5 13.1 9639.3 0.5000
13 1.0184 179.8 10.2 180.3 10.2 12.8 10837.3 0.5000
14 1.0184 179.8 9.8 180.1 9.8 12.8 10203.4 0.3000
15 1.0178 180.0 11.1 180.4 11.1 12.8 11190.3 0.4000
16 1.0173 180.2 12.0 180.8 12.0 12.8 11798.8 0.6000
17 1.0174 180.1 12.0 180.7 12.0 12.8 11800.6 0.6000
18 1.0172 180.0 12.0 180.7 12.0 12.8 11798.9 0.7000
19 1.0227 171.3 4.7 170.7 4.7 12.9 6143.4 0.6000
20 1.0218 171.3 5.4 170.5 5.4 13.0 6817.9 0.8000
21 1.023 171.0 4.7 170.0 4.7 13.0 6160.2 1.0000
22 1.0201 171.3 7.1 172.1 7.1 13.0 8274 0.8000
23 1.0212 172.2 6.5 172.6 6.5 13.0 7815.3 0.4000
24 1.0155 176.5 33.2 177.4 33.2 12.8 21709.7 0.9000
25 1.0156 177.0 32.4 178.0 32.4 12.8 21464.8 1.0000
26 1.0156 174.6 32.3 175.6 32.3 12.8 21250.1 1.0000
27 1.0153 175.6 32.3 176.7 32.3 12.8 21335.9 1.1000
Diferencia Temp 
M vs P [°F]
BRAZO 2
MEDIDOR PROVERNúmero de 
Reporte 
56 
 
3.1 Linearización de los meter factor de los medidores del brazo 1 y 2 
del cargadero de carrotanques del cp1 – campo rubiales. 
 
3.1.1 Incertidumbre Brazo 1 
Teniendo en cuenta lo anterior, de las 30 corridas de calibración se escogen 
las 25 más cercanas entre sí para así asegurar una desviación estándar más 
baja. A continuación se muestran las escogidas organizadas de menor flujo 
a mayor: 
Tabla 11 Resultados 25 Corridas de Calibración Brazo 1 con Desviación Estándar más baja. 
 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
# Corrida Flujo MF
29 4790,2 1,0130
28 4816,2 1,0129
27 4901,3 1,0131
1 9736,9 1,0125
7 10462,3 1,0124
30 11068 1,0124
6 11113,5 1,0125
15 11248,6 1,0129
16 11269,2 1,0125
17 11283,9 1,0123
3 11284,2 1,0123
8 11436,6 1,0126
5 11852,1 1,0125
19 11900,1 1,0129
20 11903,1 1,0123
13 12040,1 1,0121
14 12053,6 1,0121
11 13432,1 1,0119
22 13631 1,0122
21 13635 1,0123
23 13798 1,0120
9 14451,8 1,0123
10 15838,8 1,0122
25 16239,6 1,0120
24 16911,5 1,0120
57 
 
 
 ̅̅̅̅ ̅ ∑ 
 
 
 ⁄ 
 
Se calcula la desviación estándar de las 25 corridas de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ )] 
 
 
Donde 
 ( ) , según la tabla 3. 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ) 
 
Por lo tanto, 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
 
 
58 
 
3.1.2 Análisis Estadístico Brazo 1 
 
El objetivo principal del análisis estadístico es el elegir los 4 rangos de flujo 
principales descritos por las corridas de calibración hechas de tal forma que 
la desviación estándar de cada uno de los rangos sea mínima y así poder 
disminuir la incertidumbre asociada al MF. 
 
Analizando minuciosamente los datos, se eligieron los siguientes rangos de 
flujo: 
 
 
 
 
 
 
Rango 1: 
Tabla 12 Rango de Flujo 1 Brazo 1. 
 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 
 ̅̅̅̅ ̅ 
 
Se calcula la desviación estándar de las 3 corridas de la forma: 
# Corrida Flujo MF
29 4790,2 1,0130
28 4816,2 1,0129
27 4901,3 1,0131
59 
 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅)] 
 
Donde 
 ( ) , según la tabla 3. 
Por lo tanto, 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
Rango 2: 
 
Tabla 13 Rango de Flujo 2 Brazo 1. 
 # Corrida Flujo MF
60 
 
 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 
 ̅̅̅̅ ̅ 
 
Se calcula la desviación estándar de las 12 corridas de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ )] 
 
Donde 
 ( ) , según la tabla 3. 
Por lo tanto, 
1 9736,9 1,0125
7 10462,3 1,0124
30 11068 1,0124
6 11113,5 1,0125
15 11248,6 1,0129
16 11269,2 1,0125
17 11283,9 1,0123
3 11284,2 1,0123
8 11436,6 1,0126
5 11852,1 1,0125
19 11900,1 1,0129
20 11903,1 1,0123
61 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
 
Rango 3: 
Tabla 14 Rango de Flujo 3 Brazo 1. 
 
 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 ̅̅̅̅ ̅ 
 
Se calcula la desviación estándar de las 8 corridas de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ )] 
 
Donde 
 ( ) , según la tabla 3. 
# Corrida Flujo MF
13 12040,1 1,0121
14 12053,6 1,0121
11 13432,1 1,0119
22 13631 1,0122
21 13635 1,0123
23 13798 1,0120
9 14451,8 1,0123
10 15838,8 1,0122
62 
 
Por lo tanto, 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
 
Rango 4: 
Tabla 15 Rango de Flujo 4 Brazo 1. 
 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 ̅̅̅̅ ̅ 
 
Se calcula la desviación estándar de las 2 corridas de la forma: 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅)] 
Donde: 
 
 ( ) , según la tabla 3. 
Por lo tanto, 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
 
# Corrida Flujo MF
25 16239,6 1,0120
24 16911,5 1,0120
63 
 
 
Resumiendo tenemos que: 
Tabla 16 MF Linearizados Brazo 1. 
 
Ahora como se puede observar, el cambio del meter factor del rango 3 con el 
del rango 4 es mínimo (1 diezmilésima), entonces se decide tener un único 
tercer rango que comprenda (12000-22000 GPH) con un MF promedio de los 
datos correspondientes al nuevo rango. 
Por lo tanto, resumiendo sería dela forma: 
 
Tabla 17 Resumen Final MF Linearizados Brazo 1. 
 
 
Y su respectiva carta de control según el API MPMS CAP 13.2 : 
 
Rangos de Flujo Incertidumbre MF
Rango 1(0-5000 GPH) 1.0130 0.04303%
Rango 2(5000-12000GPH ) 1.0125 0.04500%
Rango 3(12000-16000GPH) 1.0121 0.03445%
Rango 4 (16000-inf GPH) 1.0120 0.01271%
SISTEMA DE MEDICIÓN DINÁMICA BRAZO 1 - CARGADERO 
CPF1
Rangos de Flujo MF Incertidumbre
Rango 1(0-5000 GPH) 1.0130 0.04303%
Rango 2(5000-12000GPH ) 1.0125 0.04500%
Rango 3(12000-22000GPH) 1.0121 0.03100%
SISTEMA DE MEDICIÓN DINÁMICA BRAZO 1 - CARGADERO 
CPF1
64 
 
Ilustración 3-1 Carta de Control MF Linearizados Brazo 1. 
 
 
Donde se puede observar, que el MF Linearizado toma meter factor con 
menor dispersión en los 3 rangos de flujo antes mencionados. Para mayor 
información acerca de la carta de control, por favor revisar anexo “Carta de 
Control Brazo 1” como archivo en Excel. 
 
 
Tabla 18 Resumen Meter Factor Promedio Brazo 1. 
 Incertidumbre MF 
Rango Total (0-22000 
GPH) 0,06946% 1,0124 
 
 
Y su respectiva carta de control según el API MPMS CAP 13.2 : 
 
1,0105
1,011
1,0115
1,012
1,0125
1,013
1,0135
29 7 16 5 14 23 24
F
A
C
T
O
R
 
FLUJO BPH 
Limite Sup. Límite Inf. Factor MF Linearizado
65 
 
Ilustración 3-2 Carta de Control MF promedio 25 corridas Brazo 1. 
 
 
3.1.3 Comparación de incertidumbres de Meter Factor linearizados vs 
Incertidumbre de Meter Factor Promedio de las 25 corridas.Tabla 19 Comparación Incertidumbres Linearizados Brazo 1. 
 
 
Ahora, analizando las incertidumbres encontradas por la linearización del 
meter factor del brazo 1, se puede encontrar que la incertidumbre es 
significativamente menor al elegir rangos de flujo con su respectivo meter 
factor promedio correspondiente a todo el rango de flujo (hasta un 55.38% 
menor), que tomando un único meter factor para las 25 corridas de 
calibración. De tal forma se prueba matemáticamente siguiendo el API 
MPMS CAP 13 SECCIÓN 2 que el método propuesto si reduce 
significativamente la incertidumbre asociada al meter factor. 
 
 
1,0105
1,011
1,0115
1,012
1,0125
1,013
1,0135
29 7 16 5 14 23 24
F
A
C
T
O
R
 
FLUJO GPH 
Limite Sup. Límite Inf.
Promedio Factor
RANGOS DE FLUJO MF (i) Incertidumbre (i) MF Promedio Incertidumbre Promedio Diferencia MF % Diferencia U
Rango 1 1.0130 0.04303% 1.0124 0.06946% 0.0006 -38.05%
Rango 2 1.0125 0.04500% 1.0124 0.06946% 0.0001 -35.22%
Rango 3 1.0121 0.03100% 1.0124 0.06946% 0.0003 -55.38%
SISTEMA DE MEDICIÓN DINÁMICA BRAZO 1 - CARGADERO CPF1
Linearizados Sin Linearizar Comparación
66 
 
 
3.1.4 Incertidumbre Brazo 2 
Teniendo en cuenta lo anterior, de las 27 corridas de calibración se escogen 
las 25 más cercanas entre sí para así asegurar una desviación estándar más 
baja. A continuación se muestran las escogidas organizadas de menor flujo 
a mayor: 
Tabla 20 Resultados 25 Corridas de Calibración Brazo 2 con Desviación Estándar más baja. 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 ̅̅̅̅ ̅ ∑ 
 
 
 ⁄ 
# Corrida Flujo (GPH) MF
19 6143,4 1,0227
21 6160,2 1,023
20 6817,9 1,0218
23 7815,3 1,0212
22 8274 1,0201
12 9639,3 1,0185
9 10092,5 1,019
10 10095,3 1,019
14 10203,4 1,0184
2 10530 1,02
4 10762,8 1,02
11 10820,9 1,0182
13 10837,3 1,0184
15 11190,3 1,0178
16 11798,8 1,0173
18 11798,9 1,0172
17 11800,6 1,0174
8 12163,9 1,0185
5 12222,5 1,0182
1 12793 1,0182
7 13741,4 1,0179
26 21250,1 1,0156
27 21335,9 1,0153
25 21464,8 1,0156
24 21709,7 1,0155
67 
 
 
Se calcula la desviación estándar de las 25 corridas de la forma: 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ )] 
 
Donde 
 ( ) , según la tabla 3. 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ) 
 
Por lo tanto, la incertidumbre del MF del brazo 2 sería: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
 
3.1.5 Análisis Estadístico Brazo 2 
 
El objetivo principal del análisis estadístico es el elegir los 4 rangos de flujo 
principales descritos por las corridas de calibración hechas de tal forma que 
la desviación estándar de cada uno de los rangos sea mínima y así poder 
disminuir la incertidumbre asociada al MF. 
 
68 
 
Analizando minuciosamente los datos, se eligieron los siguientes rangos de 
flujo: 
 
 
 
 
 
Rango 1: 
Tabla 21 Rango de flujo 1 Brazo 2. 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 
 ̅̅̅̅ ̅ 
 
Se calcula la desviación estándar de las 5 corridas de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ )] 
# Corrida Flujo (GPH) MF
19 6143,4 1,0227
21 6160,2 1,023
20 6817,9 1,0218
23 7815,3 1,0212
22 8274 1,0201
69 
 
Donde: 
 
 ( ) , según la tabla 3. 
 
Por lo tanto, 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
Rango 2: 
Tabla 22 Rango de flujo 2 Brazo 2. 
 
 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 
 ̅̅̅̅ ̅ 
Se calcula la desviación estándar de las 8 corridas de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
# Corrida Flujo MF
12 9639,3 1,0185
9 10092,5 1,019
10 10095,3 1,019
14 10203,4 1,0184
2 10530 1,02
4 10762,8 1,02
11 10820,9 1,0182
13 10837,3 1,0184
70 
 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ )] 
 
Donde 
 ( ) , según la tabla 3. 
Por lo tanto, 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
Rango 3: 
Tabla 23 Rango de flujo 3 Brazo 2. 
 
 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 
 ̅̅̅̅ ̅ 
 
Se calcula la desviación estándar de las 8 corridas de la forma: 
 
# Corrida Flujo MF
15 11190,3 1,0178
16 11798,8 1,0173
18 11798,9 1,0172
17 11800,6 1,0174
8 12163,9 1,0185
5 12222,5 1,0182
1 12793 1,0182
7 13741,4 1,0179
71 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ )] 
Donde 
 ( ) , según la tabla 3. 
Por lo tanto, 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
Rango 4: 
Tabla 24 Rango de flujo 4 Brazo 2. 
 
 
 
Las cuales arrojan un meter factor promedio calculado de la forma: 
 
 ̅̅̅̅ ̅ 
Se calcula la desviación estándar de las 4 corridas de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) √
∑ ( ̅̅̅̅̅) 
 
 
 
 
# Corrida Flujo MF
26 21250,1 1,0156
27 21335,9 1,0153
25 21464,8 1,0156
24 21709,7 1,0155
72 
 
Ahora, la incertidumbre seria de la forma: 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) [ ( )][ ( ̅̅̅̅ ̅ 
̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ )] 
Donde 
 ( ) , según la tabla 3. 
 
Por lo tanto, 
 
 ( ̅̅̅̅ ̅ ) 
Resumiendo tenemos que: 
 
Tabla 25 Resumen Final MF Linearizados Brazo 2. 
 
 
Y su respectiva carta de control según el API MPMS CAP 13.2 : 
Rangos de Flujo MF Incertidumbre
Rango 1 (0-9000 GPH) 1.0218 0.32457%
Rango2 (9000-11000 GPH) 1.0189 0.16910%
Rango 3 (11000-14000 GPH) 1.0178 0.13196%
Rango 4 (14000-22000 GPH) 1.0155 0.04500%
SISTEMA DE MEDICIÓN DINÁMICA BRAZO 2 - CARGADERO CPF1
73 
 
Ilustración 3-3 Carta de Control MF Linearizados Brazo 2. 
 
 
Donde se puede observar, que el MF Linearizado toma meter factor con 
menor dispersión en los 4 rangos de flujo antes mencionados. Para mayor 
información acerca de la carta de control, por favor revisar anexo “Carta de 
Control Brazo 2” como archivo en Excel. 
 
Tabla 26 Resumen Meter Factor Promedio Brazo 2. 
 
Incertidumbre MF 
Rango Total (0-22000 
GPH) 0,43163% 1,0155 
 
Ilustración 3-4 Carta de Control MF promedio de las 25 corridas Brazo 2. 
 
1,006
1,008
1,01
1,012
1,014
1,016
1,018
1,02
1,022
1,024
1,026
6143,4 8274 10203,4 10837,3 11800,6 13741,4 21709,7
F
A
C
T
O
R
 
FLUJO BPH 
Limite Sup. Límite Inf. Factor MF Linearizado
1,005
1,01
1,015
1,02
1,025
1,03
6143,4 8274 10203,4 10837,3 11800,6 13741,4 21709,7
F
A
C
T
O
R
 
FLUJO GPH 
Limite Sup. Límite Inf. Promedio Factor
74 
 
 
3.1.6 Comparación de incertidumbres de Meter Factor linearizados vs 
Incertidumbre de Meter Factor Promedio de las 25 corridas. 
 
Tabla 27 Comparación Incertidumbres Linearizados Brazo 2. 
 
 
Ahora, analizando las incertidumbres encontradas por la linearización del 
meter factor del brazo 1, se puede encontrar que la incertidumbre es 
significativamente menor al elegir rangos de flujo con su respectivo meter 
factor promedio correspondiente a todo el rango de flujo (hasta un 89.57% 
menor), que tomando un único meter factor para las 25 corridas de 
calibración. De tal forma se prueba matemáticamente siguiendo el API 
MPMS CAP 13 SECCIÓN 2 que el método propuesto si reduce 
significativamente la incertidumbre asociada al meter factor. 
3.1.7 Implementación Meter Factors En El Dan Load 6000 
 
El computador de flujo Dan Load 6000 permite hasta 4 meter factor 
diferentes correspondientes a 4 rangos de flujo correspondientes. Tal como 
se muestra a continuación el manual del fabricante: 
 
RANGOS